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Die Erfindung betrifft ein Frontklappenschloss für eine Frontklappe eines Fahrzeugs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2010 025 355 A1 bspw. ein solches Frontklappenschloss bekannt, welches einen Drehfallenverschluss mit integrierter Fanghakenfunktion zur Verriegelung einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs aufweist. Bei geschlossener Frontklappe befindet sich die in Öffnungsdrehrichtung federvorgespannte Drehfalle in ihrer Schließlage, in der sie einen an der Unterseite der Frontklappe angeordneten Schließbolzen hintergreift und in dieser Schließlage von einer Sperrklinke verriegelt wird. Auch diese Sperrklinke ist federvorgespannt drehbar gelagert, so dass in der Verriegelungsposition der Drehfalle eine in Öffnungsdrehrichtung gerichtete Drehung derselben gesperrt wird. Zum Öffnen der Frontklappe wird durch eine im Innenraum des Fahrzeugs angeordnete Betätigungseinrichtung die Drehfalle über den Sperrhaken entriegelt, so dass dadurch der Schließbolzen von der Drehfalle freigegeben wird und sich dadurch die Frontklappe bis in die von dem Fanghaken vorgegebene Fangposition anhebt, wobei der in die Fangposition federvorgespannte Fanghaken gleichzeitig mit der Bewegung des Schließbolzen in seine Fangposition verschwenkt.
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Um. diese angehobene Position der Frontklappe eines Fahrzeugs als Fußgängerschutzstellung im Falle eines Fußgänger-Unfalles zu nutzen, schlägt die
DE 10 2008 012 048 A1 vor, die Drehfalle und eine Sperrklinke jeweils schwenkbar auf einem Schlossträger anzuordnen, der um eine horizontale Achse aus einer Normallage in eine Hochlage schwenkbar ist, so dass damit auch die Frontklappe mit in diese Hochlage angehoben wird. Hierdurch wird die Hochstellbewegung der Frontklappe mit einem solchen höhenverstellbaren Frontklappenschloss realisiert, das dabei die Frontklappe bei dieser Bewegung ständig verriegelt hält. Die für die Verschwenkbarkeit des Frontklappenschlosses erforderliche externe Kinematik in z-Richtung des Fahrzeugs führt zu einem großen Bauvolumen, das im vorderen Frontbereich des Fahrzeugs bereitgestellt werden muss und in nachteiliger Weise die Designfreiheit hinsichtlich der Karosserieform im vorderen Bereich einschränkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Frontklappenschloss der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass in einfacher und bauraumsparender Weise eine Fußgängerschutzstellung der Frontklappe realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Frontklappenschloss mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Ein solches Frontklappenschloss gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass zum Anheben der Frontklappe in die angehobene Stellung als Fußgängerschutzstellung ein Aufstellhebel vorgesehen ist, welcher mittels eines Aktuators eine Schwenkbewegung aus einer Ruheposition in eine Auslöseposition ausführt und der Aufstellhebel ausgebildet ist, in einer ersten Teilbewegung eine die Entriegelung der Drehfalle bewirkende Wirkverbindung mit der Sperrklinke herzustellen und in einer sich daran anschließenden zweiten Teilbewegung der Schwenkbewegung eine Wirkverbindung mit dem Schließbolzen herzustellen, welcher mit dem Verschenken des Aufstellhebels bis in dessen Auslöseposition in die Fangposition verlagert wird.
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Mit diesem erfindungsgemäßen Frontklappenschloss wird zum Anheben der Frontklappe in die Fußgängerschutzstellung die Öffnungskinematik des Schlosses verwendet, wobei als Endanschlag für die Bewegung des Anhebens der Frontklappe der Fanghaken verwendet wird. Somit wird der Fanghaken sowohl im Rahmen einer betriebsüblichen Funktion zum Öffnen der Frontklappe verwendet, wenn die Sperrklinke bspw. handbetätigt die Verriegelung der Drehfalle aufgehoben oder wenn unfallbedingt der Aktuator aktiviert wird, wodurch der erfindungsgemäße Aufstellhebel eine Schwenkbewegung aus einer Ruheposition ausführt, die diesen zunächst in eine Wirkverbindung mit der Sperrklinke zur Entriegelung der Drehfalle bringt und anschließend in einer Wirkverbindung mit dem mit der Frontklappe verbunden Schließbolzen diesen in die durch den Fanghaken definierte Fangposition verstellt.
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Damit wird die gleiche Kinematik sowohl für das Anheben der Frontklappe im Falle eines Fußgängerunfalles verwendet als auch für das betriebsübliche Öffnen der Frontklappe, um einen Zugang, bspw. zum Motorraum zu erhalten.
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Die Bewegung der Frontklappe in die Fußgängerschutzstellung wird dadurch unterstützt, dass von einem federbelasteten Hubelement, welches beim betriebsüblichen Öffnen der Frontklappe nach einer Entriegelung der Drehfalle mittels der Sperrklinke die Frontklappe anhebt, auch im Falle der Aktivierung des Aktuators und der anschließenden Entriegelung der Sperrklinke die gespeicherte Energie des Hubelementes Hubenergie auf den Schließbolzen übertragen wird.
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Der Aufbau eines solchen erfindungsgemäßen Frontklappenschlosses erfordert wenige zusätzliche Teile und ist daher kostengünstig sowohl hinsichtlich der Herstellung als auch hinsichtlich der Montage zu realisieren.
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Um eine schnelle Schwenkbewegung des erfindungsgemäßen Aufstellhebels zu initiieren, wird der Aktuator, der fahrzeugfest montiert ist, bei einem detektierten Unfall vorzugsweise pyrotechnisch ausgelöst.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufstellhebel hinsichtlich einer Drehachse als zweiseitiger Hebel mit einem ersten Hebelarm und einem zweiten Hebelarm ausgebildet, wobei der erste Hebelarm die Wirkverbindung mit dem Aktuator und dem Schließbolzen und der zweite Hebelarm die Wirkverbindung mit der Sperrklinke herstellt. Hierdurch ist eine kompakte Anordnung der Drehfalle mit Sperrklinke und des erfindungsgemäßen Aufstellhebels möglich. Vorzugsweise ist der Aufstellhebel als Winkelhebel ausgebildet.
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Die Wirkverbindung des ersten Hebels mit dem Aktuator kann weiterbildungsgemäß dadurch einfach realisiert werden, wenn der erste Hebelarm des Aufstellhebels mit einem im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkebene verlaufenden Kontaktflansch ausgebildet ist.
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Die Wirkverbindung des Aufstellhebels mit der Sperrklinke wird nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch realisiert, dass der zweite Hebelarm des Aufstellhebels mit einer eine Steuerkurve aufweisenden Steuernase ausgebildet ist, wobei die Steuerkurve in der Ruheposition des Aufstellhebels an einer Steuernocke der Sperrklinke anliegt. Vorzugsweise ist dabei die Steuerkurve derart ausgebildet, dass mit der ersten Teilbewegung der Schwenkbewegung des Aufstellhebels eine die Drehfalle entriegelnde Bewegung der Sperrklinke bewirkt wird und während der darauffolgenden zweiten Teilbewegung der Schwenkbewegung des Aufstellhebels der Sperrhebel in seiner entriegelten Position gehalten wird. Damit wird wirkungsvoll ein Zurückfallen der Sperrklinke in ihre Sperrposition verhindert.
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Ein vorteilhafte Wirkung lässt sich mit einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung erzielen, wenn die Steuernase des zweiten Hebelarmes parallel zur Schwenkebene versetzt verlaufend angeordnet ist, derart, dass während der zweiten Teilbewegung der Schwenkbewegung in die Auslöseposition des Aufstellhebels die Steuernase in der Schwenkebene des Fanghakens liegt und ein Zurückschwenken des Fanghakens aus der Fangposition blockiert wird. Hiermit wird verhindert, dass in der Dynamik der Aufwärtsbewegung des Schließbolzens 4 der Fanghaken 6 aus seiner Fangposition heraus schwingen kann.
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Schließlich ist nach einer letzten Weiterbildung der Erfindung der Aufstellhebel gegen seine Ruhelage federvorgespannt, so dass eine unkontrollierte Schwenkbewegung des Aufstellhebels verhindert wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Frontklappenschlosses im geschlossenen Zustand einer Frontklappe,
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2 das Frontklappenschloss nach 1 bei aktiviertem Aktuator und bei einer ersten Teilbewegung der Schwenkbewegung eines Aufstellhebels,
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3 das Frontklappenschloss nach 2 bei einer Aufschwenkbewegung der entriegelten Drehfalle,
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4 das Frontklappenschloss nach 3 in einem den Schließbolzen freigebenden Zustand der Drehfalle, und
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5 das Frontklappenschloss nach 4 bei in einer Fußgängerschutzstellung befindlichen Frontklappe.
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Mit dem in den 1 bis 5 dargestellten Frontklappenschloss 1 wird eine Frontklappe 2 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges in z-Richtung bis in eine sogenannte Fußgängerschutzstellung angehoben, so dass im Falle eines Aufpralls eines Fußgängers auf die Frontklappe 2 genügend Abstand zwischen der Frontklappe 1 und den darunter sich befindenden Motorteilen geschaffen wird und dadurch für den Fußgängeraufprall Platz für eine den Aufprall ausreichend dämpfende Deformation der Frontklappe vorhanden ist.
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Das Frontklappenschloss 1 gemäß den 1 bis 5 weist die für ein Drehfallenschloss üblichen Bestandteile, wie Drehfalle 3, Sperrklinke 5 und Fanghaken 6 auf und wirkt mit einem als Schließbügel ausgebildeten Schließbozen 4 zusammen, wobei der Schließbolzen 4 als Schließbügel ausgebildet ist, der an der Unterseite der Frontklappe 2 montiert ist. Ferner gehört zu den üblichen Bestandteilen eines solchen Frontklappenschlosses 1 auch ein federvorgespanntes Hubelement 14, welches auf die Unterseite der Frontklappe 2 drückt und bei entriegelter Drehfalle 3 diese nach oben, also in z-Richtung drückt, bis der Fanghaken 6 in einer Fangposition als Endanschlag die Bewegung in z-Richtung beendet.
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Die Drehfalle 3 ist um eine karosseriefeste Drehachse 15 schwenkbar gelagert und hintergreift gemäß 1 im geschlossenen Zustand des Frontklappenschlosses 1 den Schließbolzen 4, wobei die Drehfalle 3 in die den Schließbolzen 4 freigebende Öffnungsdrehrichtung D1 mittels eines Federelementes 3a federvorgespannt ist. Die Drehfalle 3 wird in ihrer den Schließbolzen 4 hintergreifende Schließlage von einer Sperrklinke 5 verriegelt, wobei auch diese Sperrklinke 5 karosseriefest mittels einer Drehachse 16 drehbar gelagert und mittels eines Federelementes 5b federvorgespannt ist, so dass in der Verriegelungsposition der Drehfalle 3 eine in Öffnungsdrehrichtung D1 gerichtete Drehung derselben gesperrt wird.
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Zum betriebsüblichen Öffnen der Frontklappe 2 weist die Sperrklinke 5 einen Auslösehebel 5a auf, der über eine im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Betätigungseinrichtung, bspw. mittels eines Bowdenzuges aus der Verriegelungsposition mit der Drehfalle 3 entgegen der Federkraft des Federelementes 5a mit der Folge der Entriegelung der Drehfalle 3 in eine Drehrichtung D2 ausgelenkt wird. Nun kann sich die Drehfalle 3 in die den Schließbolzen 4 freigebenden Öffnungsdrehrichtung D1 unter der Wirkung des Federelementes 3a verschwenken, wobei gleichzeitig das in z-Richtung vorgespannte Hubelement 14 auf die Unterseite der Frontklappe 2 drückt und dadurch auch der Schließbolzen 4 in z-Richtung bewegt wird.
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Der Fanghaken 6 ist schwenkbar zusammen mit der Drehfalle 3 in der Drehachse 15 schwenkbar gelagert und in Richtung seiner den Schließbolzen 4 hintergreifenden Fangstellung mittels eines Federelementes (nicht dargestellt) federvorgespannt. Ferner weist der Fanghaken 6 eine Steuerkurve 6b auf, die mit dem Schließbolzen 4 in Kontakt steht. Wenn sich der von der Drehfalle 3 freigegebene Schließbolzen 4 in z-Richtung bewegt, schwenkt der Fanghaken 6 bei an dem Schließbolzen 4 anliegender Steuerkurve 6a in die Drehrichtung D3, bis dieser den Schließbolzen 4 in seiner Fangstellung hintergreift und dadurch die Bewegung des Schließbolzens 4 und damit auch die Bewegung der Frontklappe 2 beendet.
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Die dadurch entstandene Spaltöffnung dient dazu, eine zweite Betätigungseinrichtung manuell zu betätigen, um über einen Auslösehebel 6a des Fanghakens 6 diesen aus seiner Fangstellung in eine Freigabestellung entgegen der Drehrichtung D3 zu verschwenken, um so ein vollständiges Öffnen der Frontklappe 2 zu ermöglichen.
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Zur Anhebung der Frontklappe 2 in die Fußgängerschutzstellung im Falle eines detektierten Fußgängerunfalles weist das Frontklappenschloss 1 zusätzlich zu den oben beschriebenen Bauteilen einen Aufstellhebel 7 und einen pyrotechnischen Aktuator 8 auf.
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Im Folgenden wird die durch das Zusammenwirken von Aktuator 8, Aufstellhebel 7, Sperrklinke 5, Drehfalle 3 und Fanghaken 6 entstehende Kinematik zum Anheben der Frontklappe 2 aus der geschlossenen Stellung nach 1 in die Fußgängerschutzstellung nach 5 beschrieben.
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Als zentrales Element des Frontklappenschlosses 1 für die Anhebung der Frontklappe 2 in deren Fußgängerschutzstellung ist ein zweiseitige Aufstellhebel 7 anzusehen, der als Winkelhebel mit einem ersten Hebelarm 10 und einem zweiten Hebelarm 11 ausgebildet ist und um eine an einem Gehäuse (nicht dargestellt) karosseriefest angeordneten Drehachse 9 schwenkbar ist.
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Der zweite Hebelarm 11 des Aufstellhebels 7 weist eine in Richtung des ersten Hebelarms 10 sich erstreckende Steuernase 11a auf, deren Stirnseite eine Steuerkurve 12 darstellt. Im Endbereich der Steuernase 11a liegt die Steuerkurve 12 an einer Nockenfläche 13a einer Nocke 13 der Sperrklinke 5 an, so dass dadurch eine Wirkverbindung mit der Sperrklinke 5 entsteht. Im geschlossenen Zustand der Frontklappe 2 liegt ein endseitiger Sperrhaken 5c der Sperrklinke 5 an einer den Schließbolzen 4 halbkreisförmig umschließenden radialen Ausnehmung 3b an und blockiert damit eine Schwenkbewegung der Drehfalle 3 in die den Schließbolzen 4 freigebenden Öffnungsdrehrichtung D1.
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Der erste Hebelarm 10 des Aufstellhebels 7 besteht ausgehend von der Drehachse 9 aus einem geraden Hebelabschnitt 10a, an den sich ein leicht s-förmig gebogener Hebelabschnitt 10b anschließt, wobei an dem geraden Hebelabschnitt 10a senkrecht zur Schwenkebene ein Kontaktflansch 10c angeformt ist.
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Über diesen Kontaktflansch 10c wird eine Wirkverbindung zum Aktuator 8 hergestellt, der so karosseriefest angeordnet ist, dass dessen Wirkungsrichtung senkrecht auf der Fläche dieses Kontaktflansches 10c steht und in z-Richtung verläuft. Dieser Aktuator 8 weist einen Zylinder 8a auf, der bei einer Aktivierung des Aktuators 8 explosionsartig in z-Richtung ausgefahren wird und dabei in einem Abstand von der Drehachse 9 auf den Kontaktflansch trifft, so dass das dadurch erzeugte Drehmoment eine Schwenkbewegung des Aufstellhebels 7 aus seiner in 1 dargestellten Ruheposition in eine Drehrichtung D4 bis in eine in 5 dargestellte Auslöseposition bewirkt.
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Da die Steuerkurve 12 an der Steuernase 11a des zweiten Hebelarmes 11 anliegt, bewirkt eine erste Teilbewegung der Schwenkbewegung des Aufstellhebels 7 aus seiner Ruheposition eine die Drehfalle 3 entriegelnde Schwenkbewegung der Sperrklinke 5 in Drehrichtung D2, wie dies in 2 dargestellt ist. In diesem Zustand blockiert die Sperrklinke 5 die Schwenkbewegung der Drehfalle 3 in Öffnungsdrehrichtung D1 nicht mehr.
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Während dieser ersten Teilbewegung der Schwenkbewegung des Aufstellhebels 7 besteht noch kein Wirkkontakt des ersten Hebelarms 10 mit dem Schließbolzen 4, wie dies aus 2 deutlich zu erkennen ist. Erst im weiteren Verlauf der sich an die erste Teilbewegung anschließenden zweiten Teilbewegung der Schwenkbewegung des Aufstellhebels 7 in die Drehrichtung D4 kommt der Endbereich des ersten Hebelarms 10 in Kontakt mit dem Schließbolzen 4, wie in 3 dargestellt ist. Gleichzeitig bleibt die Nockenfläche 13a der Nocke 13 der Sperrklinke 5 in Kontakt mit der Steuerkurve 12 der Steuernase 11 des zweiten Hebelarms 11 des Aufstellhebels 7 und verhindert somit ein Zurückschwingen der Sperrklinke 5 in ihre Verriegelungsposition.
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Da nun die Drehfalle 3 entriegelt ist und sich in Öffnungsdrehrichtung D1 verschwenken kann, drückt im weiteren Verlauf der Schwenkbewegung des Aufstellhebels 7 dessen erster Hebelarm 10 den Schließbolzen 4 in z-Richtung, wie dies in 4 dargestellt ist. Diese Bewegung wird auch durch das sich in z-Richtung entspannende Hubelement 14 unterstützt, das auf die Unterseite der Frontklappe 2 in z-Richtung drückt.
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Die Nocke 13 der Sperrklinke 5 wird weiter entlang der Steuerkurve 12 des zweiten Hebelarms 11 des Aufstellhebels 7 geführt, so dass die Sperrklinke 5 weiterhin in ihrer Freigabeposition verbleibt.
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Ferner ist während dieser zweiten Teilbewegung der Schwenkbewegung des Aufstellhebels 7 aus 4 zu erkennen, dass sich mit der Bewegung des Schließbolzens 4 der mit seiner Steuerkurve 6b an demselben anliegende Fanghaken 6 in Drehrichtung D3 in seine Fangstellung verschwenkt.
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Die Schwenkbewegung des Aufstellhebels 7 endet in seiner Auslöseposition, wenn der Zylinder 8a des Aktuators 8 vollständig ausgefahren ist. Der Schließbolzen 4 bewegt sich unter der Wirkung des federvorgespannten Hubelementes 14 weiter in z-Richtung, wobei sich gleichzeitig auch der Fanghaken 6 sich bis in seine Fangstellung verschwenkt, in der die Bewegung des Schließbolzens 4 beendet wird und die Frontklappe 2 ihre Fußgängerschutzstellung erreicht hat. Diesen Zustand zeigt 5.
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Um in der Dynamik der Bewegung des Schließbolzens 4 in z-Richtung ein Zurückschwingen des Fanghakens 6 aus seiner Fangposition zu verhindern, liegt die Steuernase 11a in der Auslöseposition des Aufstellhebels 7 in der Schwenkebene des Fanghakens 6, so dass eine Schwenkbewegung entgegen der Drehrichtung D3 verhindert wird. Hierzu ist der zweite Hebelarm 11 des Aufstellhebels 7 so abgewinkelt, dass dessen Steuernase 11a parallel versetzt zur Schwenkebene des Aufstellhebels 7 verläuft, so dass die Steuernase 11a in der Schwenkebene des Fanghakens 6 liegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Frontklappenschloss
- 2
- Frontklappe
- 3
- Drehfalle
- 3a
- Federelement der Drehfalle
- 3b
- Ausnehmung der Drehfalle 3
- 4
- Schließbolzen
- 5
- Sperrklinke
- 5a
- Auslösehebel der Sperrklinke 5
- 5b
- Federelement der Sperrklinke 5
- 5c
- Sperrhaken der Sperrklinke
- 6
- Fanghaken
- 6a
- Auslösehebel des Fanghakens
- 6b
- Steuerkurve des Fanghakens
- 7
- Aufstellhebel
- 8
- Aktuator
- 8a
- Zylinder des Aktuators
- 9
- Drehachse des Aufstellhebels 7
- 10
- erster Hebelarm des Aufstellhebels 7
- 10a
- gerader Hebelabschnitt des ersten Hebelarms 10
- 10b
- s-förmiger Hebelabschnitt des ersten Hebelarms 10
- 10c
- Kontaktflansch des ersten Hebelarms 10
- 11
- zweiter Hebelarm des Aufstellhebels 7
- 11a
- Steuernase des zweiten Hebelarms 11
- 12
- Steuerkurve
- 13
- Steuernocke der Sperrklinke 5
- 13a
- Nockenfläche der Steuernocke 13
- 14
- Hubelement
- 15
- Drehachse der Drehfalle 3 und des Fanghakens 6
- 16
- Drehachse der Sperrklinke 5
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010025355 A1 [0002]
- DE 102008012048 A1 [0003]
